張鳳岐

上海美建鋼結(jié)構(gòu)有限公司，上海 201103

壓型金屬板在鋼結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用及防漏注意要點(diǎn)

張鳳岐

上海美建鋼結(jié)構(gòu)有限公司，上海 201103

鋼結(jié)構(gòu)壓型金屬板在建筑工程的應(yīng)用越來越廣泛，是一種理想的屋面墻面圍護(hù)材料，有著廣闊的市場(chǎng)。同時(shí)，本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)屋面防止漏水進(jìn)行了論述。

鋼結(jié)構(gòu)；壓型金屬板；屋面；防漏

0 引言

建筑用壓型金屬板是以冷軋薄鋼板為基板，經(jīng)過鍍鋅或鍍鋁鋅后，再輔以彩色涂層，經(jīng)過成型機(jī)，輥壓冷彎成型的波紋鋼板。厚度常見的為0.4～1.6mm，形狀主要有波紋型、V型、U型、W型及梯形或類似形狀的輕型建筑板材。常見的薄鋼板主要有彩色涂層鋼板、熱鍍鋅鋼板、鍍鋁鋅合金鋼板及其它經(jīng)表面處理的薄鋼板，也可以采用不銹鋼板、鋁合金板、銅板、鈦合金板等等。

壓型金屬板在各種建筑中，得到了廣泛應(yīng)用，如工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、飛機(jī)庫(kù)、體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、商貿(mào)市場(chǎng)、家具餐飲、高層建筑、住宅、別墅、抗震救災(zāi)組合房屋等各種工業(yè)和民用建筑上。

1 壓型金屬板的特點(diǎn)及分類

1.1 壓型金屬板的特點(diǎn)

1）壓型金屬板自重輕、強(qiáng)度高、剛度大、防水及抗震性能好；2）施工安裝方便、快速，工期短；3）工廠化生產(chǎn)質(zhì)量好；4）造型美觀新穎、顏色豐富多彩、裝飾性強(qiáng)、組合靈活多變、可以表達(dá)不同的建筑風(fēng)格；5）采用壓型鋼板用作屋面及墻面后，能夠減少承重結(jié)構(gòu)的材料用量，減少安裝運(yùn)輸工作量，縮短工期，節(jié)省勞動(dòng)力，綜合經(jīng)濟(jì)效益好。

1.2 壓型鋼板的分類

按照側(cè)面搭接方式的不同，可以分為搭接式、咬合式、扣合式3種。按照使用功能的不同，分為屋面、墻面、樓板及裝飾用板。按照層數(shù)的不同，分為單層板、雙層板或多層板?？梢愿鶕?jù)具體要求采用。如果設(shè)計(jì)圖紙明確的，按照?qǐng)D紙選用。沒有明確的，可與用戶或設(shè)計(jì)商定。無論哪種方式，均應(yīng)遵守統(tǒng)一的原則，即防水可靠、較長(zhǎng)壽命、經(jīng)濟(jì)方便、外形顏色美觀。

1）彩色鋼板平面壓型

按波高可分為低波、中波、高波。低波的主要指板肋高度較小，在12～35mm范圍，是墻面內(nèi)板或復(fù)合板內(nèi)層的理想材料，有著非常好的美觀效果及最佳的經(jīng)濟(jì)性。中波板肋在30～50mm范圍，多用于屋面板。高波板肋高于50mm，用于單坡長(zhǎng)度長(zhǎng)的屋面，這要那個(gè)需要配備專用支架，將屋面板與鋼架的次結(jié)構(gòu)檁條聯(lián)系在一起，造價(jià)比前兩者高，但具有最好的防水性能。

2）除了上述常見的平面壓型外，還有曲面壓型、拱形結(jié)構(gòu)屋面、瓦型壓型，都是在平面壓型的基礎(chǔ)上，繼續(xù)成型。例如，瓦型，就是彩色鋼板經(jīng)輥壓成型后，再進(jìn)行適當(dāng)沖壓，最后形成瓦型，或者直接沖壓而成為瓦型。這種主要為用于民用建筑上，類似常用的土建瓦片。

3）目前，最常見的主要有彩色單層板、夾芯板。其中夾芯板又根據(jù)材料的不同，分為3種。有聚苯乙烯（EPS）、聚氨酯（PU)、巖棉板。夾芯板通過復(fù)合板材的形式，將保溫材料作為芯材，具有很好的承重、防水、防風(fēng)、保溫隔熱、裝飾為一體的多功能新型建筑板材。EPS板市場(chǎng)上較常見，具有一定的保溫隔熱性能，經(jīng)濟(jì)性好。但產(chǎn)品與后兩者相比，性能稍差。聚氨酯板（PU板）是以彩色涂層鋼板為面板，已阻燃聚氨酯泡沫經(jīng)過發(fā)泡后作為芯材，在連續(xù)成型機(jī)生產(chǎn)線上，在彩色涂層鋼板成型后，在兩板中間，經(jīng)過表面噴膠，再噴注聚氨酯發(fā)泡材料，經(jīng)過密封加壓，是彩板與聚氨酯發(fā)泡材料粘結(jié)而成。聚氨酯的原材料主要是多元醇/多異氰酸酯為主要原料，加入發(fā)泡劑及添加劑。通過調(diào)節(jié)組分和用量，可以生產(chǎn)出不同厚度和密度，從而豐富夾芯板的型號(hào)，聚氨酯板有著非常好的保溫性能、美觀度好，價(jià)格適中。巖棉板與聚氨酯生產(chǎn)原理相同，主要是內(nèi)部填充巖棉而不是填充發(fā)泡聚氨酯。巖棉材料主要是火成巖經(jīng)過高溫熔融，再離心或噴吹，并有樹脂結(jié)合而成的材料。盡管巖棉板在自重、導(dǎo)熱、強(qiáng)度、吸水等性能上，比聚氨酯差，但巖棉可以承受高達(dá)600℃的溫度，具有不燃性為A級(jí)的突出特點(diǎn)，對(duì)于防火等級(jí)要求高的建筑物，成為首選的輕型板材。特別提出的是，巖棉夾芯的密度，不應(yīng)小于100kg/m3，而且要求是正偏差。夾芯板中巖棉纖維應(yīng)垂直于鋼板表面，所以生產(chǎn)中必須將順絲生產(chǎn)的巖棉板切成條后翻轉(zhuǎn)90°使用。另外，巖棉板的渣球含量應(yīng)小于12%，以保證夾芯板的結(jié)構(gòu)性能。

圖1 普通金屬墻面板完成后

圖2 聚氨酯夾芯板

圖3 巖棉夾芯板完成后

2 金屬屋面施工中注意點(diǎn)以及防水要點(diǎn)

1）在施工以前，應(yīng)認(rèn)真閱讀圖紙，做好安全技術(shù)交底。當(dāng)有板面鐵屑時(shí)，應(yīng)及時(shí)清理，不可過夜。因?yàn)殍F屑在潮濕空氣條件下會(huì)立即腐蝕，在彩板面上形成一片片的紅色銹斑，附著在彩板面上，很難清除，這對(duì)彩板壽命會(huì)造成一些傷害。

2）在屋面墻面安裝過程中，無論是夾芯板，還是單層加保溫棉，當(dāng)板縫有空隙時(shí)，應(yīng)采用保溫材料填充。最重要的一個(gè)概念就是，保溫棉或保溫層的處理，應(yīng)保證密封連續(xù)。這個(gè)原則把握好，可以解決很多冷凝水及冷橋熱橋問題。

3）在筋骨自攻螺絲時(shí)應(yīng)掌握緊固的程度，不可過度，過度會(huì)使密封墊圈上翻，甚至將板面壓得下凹而積水。緊固不夠會(huì)是密封不到位而出現(xiàn)漏水。目前有一種新一代自攻螺絲，在接近緊固完畢時(shí)可發(fā)出一響聲，可以控制緊固的程度。

4）面板在屋脊處的板邊應(yīng)利用撬桿工具將其上翻，這樣有利于擋水，即使雨水被風(fēng)吹進(jìn)后，也可以阻擋。個(gè)別的洞口邊，面板也應(yīng)適當(dāng)翻起作為擋水。在檐口處，板邊可適當(dāng)下彎以利排水。因?yàn)椴拾逦菝娉Ｒ?guī)坡度為5%，如果坡面長(zhǎng)度不長(zhǎng)，沒有大的阻水構(gòu)件，甚至可以低至3%。在檐口處下彎后，水導(dǎo)流效果明顯，不會(huì)從檐口檁條等滲水，見圖4。

圖4 屋面板檐口處理

5）普通壓型板通過自攻釘直接與檁條固定時(shí)，自攻釘如釘在波谷處，蒙皮效果高，但屋面板在室外熱脹冷縮的作用下，自攻釘孔壁會(huì)松動(dòng)，釘頭下的防水墊圈也會(huì)老化，因此可以盡量把自攻釘釘在波峰處。目前市場(chǎng)上逐漸采用可伸縮性的暗扣板較好解決這個(gè)問題。另外在檐口處，因?yàn)榭紤]風(fēng)荷載的周邊效應(yīng)，沿檐口一條線，應(yīng)加設(shè)自攻釘，防止風(fēng)吸力將板掀起（見圖4）。

6）針對(duì)上一種情況，近年來360°屋面技術(shù)開始逐步占領(lǐng)市場(chǎng)。這種板的兩邊分別為公扣母扣，在鋪設(shè)時(shí)，屋面板的側(cè)向連接通過卷板咬合，并在母扣內(nèi)含有防水膠，是目前公認(rèn)最好的防水技術(shù)。而端部搭接則是通過膠泥防水，相互搭接的上下兩層板通過10顆釘子，牢牢的固定在底層加強(qiáng)板上，使兩層板緊密吻合貼在一起，這種膠的粘性較強(qiáng)，及時(shí)釘子略有松動(dòng)，仍可以依靠膠泥，達(dá)到較好的防水作用。這樣完成后，屋面的整體性能相當(dāng)好，屋面板經(jīng)過側(cè)向和端向連接，形成了很大的屋面體。而為了使屋面不受溫度變化的應(yīng)力破壞，屋面板與檁條次結(jié)構(gòu)的連接，是通過連接件的可滑動(dòng)片，間接固定在檁條上的。這種結(jié)構(gòu)形式可以成為浮動(dòng)屋面結(jié)構(gòu)形式，主要是金屬屋面對(duì)于溫度有相當(dāng)高的敏感，即使在高溫或嚴(yán)寒等溫差大的地區(qū)，仍然能體現(xiàn)較好的防水新能。

7）屋面壓型金屬板，一般不宜開洞。但建筑工程中，因?yàn)槲菝嫱L(fēng)采光以及設(shè)備等需要，很難避免。例如，一些風(fēng)機(jī)洞口，這時(shí)在設(shè)置上，可盡量使洞口靠近屋脊部位。同時(shí)為了防止洞口上方波槽內(nèi)積水，應(yīng)從洞口上方直到屋脊，設(shè)置通長(zhǎng)的蓋板，與屋脊蓋板相連。（見圖5）。當(dāng)洞口遠(yuǎn)離屋脊時(shí)，應(yīng)采用特殊構(gòu)造措施，排除槽內(nèi)積水，防止雨水進(jìn)入室內(nèi)。因?yàn)楣艿?、風(fēng)機(jī)出屋面，一直是彩板建筑中構(gòu)造困難的部位。對(duì)于大的孔洞處理，可采用的是做風(fēng)機(jī)底座，該底座位于屋面板以下，與屋面板間通過膠泥釘子固定防水。（見圖6）。如果洞口較小，可以采用市場(chǎng)能購(gòu)買的得泰蓋片防水，這是一種近期國(guó)外引進(jìn)的防水技術(shù)，可以隨波就型，密封可靠。

圖5 氣樓上口處理

圖6 風(fēng)機(jī)底座

8）屋面采光的需要，對(duì)于建筑物也是難以避免。采光板的防水，主要是考慮采光板與屋面板的搭接吻合問題，釘子問題，冷凝問題。隨著建筑科技的逐步發(fā)展，采光板也從無到有，強(qiáng)度、采光率、耐溫阻燃、抗紫外、保證年限等各項(xiàng)指標(biāo)都有很大提高，采光板的選型也越來越豐富。采用高性能的上膜、特殊優(yōu)化聚酯和優(yōu)質(zhì)的玻璃纖維組成的采光板，具有抗紫外線能力強(qiáng)，抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，自潔性強(qiáng)，抗老化性強(qiáng)，抗粉化性強(qiáng)等特點(diǎn)。這里推薦選用大廠優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，因?yàn)榻?jīng)過一些其它項(xiàng)目的比較，采光板特別是一些廠家，在控制采光板開裂上，還存在一些差距，容易造成漏水現(xiàn)象。而且一些大廠的模具比較多，采光板斷面形式豐富，能較好和屋面彩鋼板貼合。本項(xiàng)目因?yàn)槲菝娌输摪宓年P(guān)系，將彩鋼板最后定型為0.6m×6m尺寸，主要考慮了和屋面采光板的寬度模數(shù)符合，長(zhǎng)度伸縮變形考慮。正常情況下，屋面采光板布置一般采用從屋脊到屋檐的通條采光，或者到屋中檁條的半通條采光。采光板屬于熱固性材料，在制作時(shí)難以做到和壓型板一致的效果，所以在縱向搭接的地方，容易出現(xiàn)因?yàn)榇罱硬晃呛隙┧膯栴}。尤其是在角馳三和360°直立鎖縫板的板型，如果不采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧陬愃频拈_天窗式的點(diǎn)式采光布置中很難解決，就會(huì)存在極大的漏水隱患。本項(xiàng)目既要解決板型匹配，又不能采光板太長(zhǎng)需要點(diǎn)式布置的情況下，采用了屋面彩板架子底座和采光板面層的組合形式，將采光板在出廠前，就特別的廠內(nèi)，將采光板與屋面板邊框體內(nèi)通過無孔抽芯鉚釘固定，這樣可以解決現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)時(shí)與屋面板的吻合問題，只要精心施工，防水問題完全可以解決。除此之外，還需要注意，在內(nèi)外溫差的地區(qū)或者車間，必須考慮冷凝水的問題。通過雙層采光板中間加保溫層的方式，可以有效解決。隔熱保溫層，可以考慮使用EPE珍珠棉或者中間留置空氣層并兩側(cè)端口使用PE泡沫堵頭密封。筆者通過對(duì)單層及雙層采光板的同時(shí)對(duì)比試驗(yàn)，表明雙層采光板，在內(nèi)外溫差大濕度大的地區(qū)及車間，對(duì)冷凝水非常簡(jiǎn)單而且有效。這一點(diǎn)在車間建設(shè)的初期就要考慮周全。采光板的節(jié)點(diǎn)，見圖7。

圖7 采光板

3 結(jié)論

1）金屬彩板，經(jīng)過多年的技術(shù)研究和市場(chǎng)開發(fā)，已經(jīng)從單純的馬路遮板，逐漸發(fā)展壯大，成為市場(chǎng)廣闊的屋面墻面裝飾圍護(hù)材料。它具有靈活快捷美觀輕型經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，更易于工業(yè)化、商品化生產(chǎn)，未來的廣泛應(yīng)用是非常明顯的。

2）目前鋼結(jié)構(gòu)屋面的防水，是一個(gè)大家都很關(guān)心的課題。設(shè)計(jì)選材施工中，只要注意薄弱點(diǎn)的有效處理，特別對(duì)于接頭處、屋脊、檐口、屋面采光風(fēng)機(jī)等開口處，加強(qiáng)本文提到的技術(shù)措施，保證施工步驟，節(jié)點(diǎn)處理到位，防水完全可以實(shí)現(xiàn)不漏水。

[1]GB 50205-2001.鋼結(jié)構(gòu)工程承施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范.

[2]GB 50018-2002.冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范.

[3]CECS 102：2002.門式鋼架輕鋼房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.

[4]GB 50017-2003.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.

[5]建筑施工手冊(cè)編寫組.建筑施工手冊(cè).4版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[6]沈祖炎主編.鋼結(jié)構(gòu)制作安裝手冊(cè).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.

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1674-6708（2010）21-0167-03